Het leven op aarde zou kunnen zijn aangewakkerd door enorme superflares van een hyperactieve jonge zon, suggereert een nieuwe studie.
Door geladen deeltjes in de zonnewind af te vuren in een mengsel van gassen in de vroege atmosfeer van de aarde, ontdekten wetenschappers dat de gecombineerde componenten aanzienlijke hoeveelheden aminozuren en carbonzuren vormen – de bouwstenen voor eiwitten en al het organische leven.
Wetenschappers hebben zich verbaasd over de omstandigheden die het leven op aarde hebben veroorzaakt sinds de jaren 1800, toen werd gespeculeerd dat het leven zou zijn begonnen in een oerchemische soep die een ‘warme kleine vijver’ wordt genoemd. In de jaren vijftig toonden experimenten waarbij gasmengsels van methaan, ammoniak, water en moleculaire waterstof werden blootgesteld aan kunstmatige bliksem aan dat er 20 verschillende aminozuren werden gevormd door het proces.
Verwant: Bekijk verbluffende nieuwe foto’s van de zon vanaf ‘s werelds grootste zonnetelescoop
In de tussenliggende jaren was het beeld echter gecompliceerd. Wetenschappers hebben ontdekt dat de vroege atmosfeer van de aarde gevuld was met minder ammoniak en methaan dan eerder werd gedacht, en meer koolstofdioxide en moleculaire stikstof – gassen die veel meer energie nodig hebben om uit elkaar te vallen dan bliksem alleen.
Nu, een nieuwe studie, gepubliceerd op 28 april in het tijdschrift ZOEgebruikte een deeltjesversneller om te ontdekken dat kosmische straling van zeer energetische supervlammen de noodzakelijke vliegende start voor het leven op aarde had kunnen zijn.
“De meeste onderzoekers negeren het galactische kosmische stralen omdat ze gespecialiseerde apparatuur nodig hebben, zoals deeltjesversnellers”, zegt de hoofdauteur van het onderzoek Kensei Kobayashihoogleraar scheikunde aan de Yokohama National University in Japan, zei hij in een verklaring. “Ik heb het geluk gehad om toegang te hebben tot een aantal van hen in de buurt van onze faciliteit.”
Sterren genereren sterke magnetische velden, gecreëerd door de stroom van elektrische ladingen in het gesmolten plasma dat langs en onder hun oppervlak loopt. Soms vormen deze magnetische veldlijnen knikken voordat ze plotseling breken, waarbij energie vrijkomt in uitbarstingen van straling die zonnevlammen worden genoemd en explosieve jets van zonnemateriaal genaamd coronale massa-ejecties (CME’s).
Wanneer dit zonnemateriaal, dat voornamelijk uit elektronen, protonen en alfadeeltjes bestaat, in het aardmagnetisch veld botst, veroorzaakt het een geomagnetische storm, waarbij moleculen in onze atmosfeer worden opgeschud en kleurrijke aurora’s ontstaan, ook wel bekend als Noorderlicht. De grootste zonnestorm in de recente geschiedenis was in 1859 Carrington-evenementwaarbij ongeveer evenveel energie vrijkwam als bij 10 miljard atoombommen van 1 megaton, maar zelfs die gebeurtenis wordt overschaduwd door de kracht van een superexplosie, die honderden tot duizenden keren energieker kan zijn.
Superflares dit soort barst meestal maar eens in de 100 jaar uit, maar dit is misschien niet altijd het geval geweest. Kijkend naar gegevens van NASA’s Kepler-missie, die tussen 2009 en 2018 informatie verzamelde over aardachtige planeten en hun sterren, Studie uit 2016 in het tijdschrift Nature Geoscience toonde aan dat tijdens de eerste 100 miljoen jaar van de aarde de zon 30% zwakker was, maar dat er toch elke drie tot tien dagen supervlammen uitbarsten vanaf het oppervlak.
Om te zien welke rol supervlammen zouden kunnen hebben gespeeld bij het ontstaan van aminozuren op de oude aarde, combineerden de onderzoekers van de nieuwe studie koolstofdioxide, moleculaire stikstof, water en verschillende hoeveelheden methaan tot mengsels van gassen die ze in onze vroege atmosfeer zouden verwachten. . Door vervolgens de gasmengsels met protonen uit een kleine deeltjesversneller (bekend als een tandemversneller) te schieten of door ze te ontsteken met gesimuleerde bliksem, veroorzaakten de wetenschappers de productie van aminozuren en carbonzuren – beide belangrijke chemische voorwaarden voor leven.
Naarmate de onderzoekers het methaangehalte verhoogden, namen de aminozuren en carbonzuren afkomstig van zowel protonen als bliksem toe, maar om zich op detecteerbare niveaus te vormen, had het protonenmengsel slechts een methaanconcentratie van 0,5% nodig, terwijl bliksemontladingen 15% nodig hadden.
“En zelfs bij 15% methaan is de productiesnelheid van aminozuren uit bliksem een miljoen keer lager dan uit protonen”, zei de co-auteur van het onderzoek. Vladimir Airapetianeen astrofysicus bij het Goddard Space Flight Center van NASA die ook werkte aan het Nature Geosciences-onderzoek uit 2016. het zou afkomstig kunnen zijn van bliksem, maar bliksem lijkt nu minder waarschijnlijk en zonnedeeltjes lijken waarschijnlijker.
Oorspronkelijk gepubliceerd op WordsSideKick.com.
